《如果超載電梯?！方贪?2024-2025學(xué)年人教版（2024）小學(xué)信息科技六年級（全一冊）核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)信息意識引導(dǎo)學(xué)生感知電梯超載控制這一生活場景中的信息科技應(yīng)用，理解電梯通過傳感器獲取重量信息、控制系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)并做出反應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生主動觀察生活中信息科技元素的習(xí)慣，使其意識到信息在保障公共設(shè)施安全運(yùn)行中的重要性。培養(yǎng)學(xué)生對電梯運(yùn)行安全相關(guān)信息的敏感度，鼓勵學(xué)生從新聞報道、社區(qū)宣傳、親身經(jīng)歷等渠道，收集電梯安全運(yùn)行的知識和超載事故案例，增強(qiáng)對信息的辨別和分析能力。計算思維幫助學(xué)生理解電梯超載控制系統(tǒng)從重量檢測、數(shù)據(jù)處理到發(fā)出指令的完整工作流程，能夠?qū)ο到y(tǒng)中的輸入（重量傳感器數(shù)據(jù)）、計算（判斷是否超載的邏輯運(yùn)算）和輸出（停止運(yùn)行、發(fā)出警報等指令）進(jìn)行抽象和分解，用自己的語言描述系統(tǒng)工作過程。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用算法流程圖、邏輯關(guān)系圖等工具，清晰描述電梯超載控制系統(tǒng)的工作邏輯，提升邏輯思維和問題建模能力。例如，學(xué)生能夠繪制出包含重量檢測、閾值判斷、指令執(zhí)行等環(huán)節(jié)的流程圖，并依據(jù)圖分析系統(tǒng)運(yùn)行邏輯。培養(yǎng)學(xué)生在面對實(shí)際問題（如優(yōu)化電梯超載檢測精度、改進(jìn)報警方式）時，運(yùn)用計算思維方法，通過合理的邏輯推理和方案設(shè)計來解決問題。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新鼓勵學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源等，自主探索電梯超載控制的技術(shù)原理、發(fā)展歷程以及未來趨勢，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和信息檢索能力。比如，學(xué)生通過查閱科普視頻、專業(yè)網(wǎng)站，了解不同類型電梯超載控制系統(tǒng)的差異。組織學(xué)生在小組合作中，借助在線文檔、虛擬仿真軟件等數(shù)字化工具，共同探討、分析電梯超載控制系統(tǒng)的工作過程和優(yōu)化方案，提高數(shù)字化合作與探究能力。例如，小組使用虛擬仿真軟件模擬電梯超載情況，通過在線文檔記錄分析結(jié)果和改進(jìn)建議。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)有的電梯超載控制系統(tǒng)提出創(chuàng)新性的改進(jìn)設(shè)想和設(shè)計方案，如開發(fā)結(jié)合人臉識別技術(shù)的智能超載判斷系統(tǒng)，并嘗試通過簡單的編程模擬或模型搭建來驗(yàn)證創(chuàng)新思路。信息社會責(zé)任讓學(xué)生明確在研究和討論電梯運(yùn)行安全等公共設(shè)施信息時，要尊重他人的勞動成果和知識產(chǎn)權(quán)，在小組合作和匯報中規(guī)范引用資料來源，不抄襲、不盜用他人的創(chuàng)意和技術(shù)方案。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到電梯安全運(yùn)行信息的重要性和敏感性，樹立正確的信息傳播觀念，不隨意傳播未經(jīng)證實(shí)的電梯安全謠言或虛假信息，遇到不實(shí)信息能保持理性判斷并避免擴(kuò)散。培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，使其明白電梯超載控制系統(tǒng)等公共設(shè)施安全技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，對保障公眾生命安全和社會秩序的重大意義，鼓勵學(xué)生關(guān)注公共安全問題，積極宣傳安全使用電梯的知識。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)深入理解電梯超載控制系統(tǒng)的功能特點(diǎn)、組成模塊以及工作原理。包括系統(tǒng)如何通過重量傳感器獲取信息，控制器如何進(jìn)行邏輯運(yùn)算和指令發(fā)送，執(zhí)行機(jī)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)電梯停止運(yùn)行和發(fā)出警報等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。熟練掌握用算法流程圖、邏輯關(guān)系圖等工具表示電梯超載控制系統(tǒng)的工作邏輯和狀態(tài)變化，能夠準(zhǔn)確繪制相關(guān)圖示，清晰展示系統(tǒng)從重量檢測到做出反應(yīng)的完整流程。學(xué)會運(yùn)用所學(xué)知識，對簡單的電梯超載控制場景進(jìn)行分析和優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)際的能力和創(chuàng)新思維。教學(xué)難點(diǎn)理解電梯超載控制系統(tǒng)中復(fù)雜的邏輯運(yùn)算和判斷標(biāo)準(zhǔn)，特別是涉及到如何確定準(zhǔn)確的超載閾值、處理傳感器誤差以及應(yīng)對不同使用場景下的特殊情況。能夠結(jié)合實(shí)際生活需求，設(shè)計出合理、有效的電梯超載控制系統(tǒng)優(yōu)化方案，并通過數(shù)字化工具或簡單實(shí)踐進(jìn)行初步驗(yàn)證，這需要學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識和技能，對學(xué)生的綜合能力要求較高。在教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生將抽象的信息科技知識與電梯使用的實(shí)際場景緊密結(jié)合，使學(xué)生真正理解知識的應(yīng)用價值，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息科技解決實(shí)際問題的意識和能力。教學(xué)過程課程導(dǎo)入1.教師活動：同學(xué)們，在我們的日常生活中，電梯是非常常見的交通工具，無論是在商場、小區(qū)還是學(xué)校的高樓里，都能看到它的身影。大家乘坐電梯的時候，有沒有遇到過這種情況：當(dāng)電梯里人稍微多了一些，就會發(fā)出“滴滴”的警報聲，而且電梯門也不關(guān)閉，無法正常運(yùn)行？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——如果超載電梯停（板書課題）?，F(xiàn)在，大家翻開教材，看看教材中是怎么描述電梯超載現(xiàn)象的（引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中關(guān)于電梯超載的圖文內(nèi)容，如電梯超載時的警示畫面、文字說明）。從教材里我們知道，電梯超載可不是小事，它關(guān)系到我們每個人的安全。那大家有沒有想過，電梯是怎么知道自己超載了，又是怎么做出反應(yīng)的呢？設(shè)計意圖：通過聯(lián)系學(xué)生熟悉的生活場景，結(jié)合教材圖文，引發(fā)學(xué)生興趣和好奇心，自然引出課題，同時引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注教材內(nèi)容，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。學(xué)生活動：學(xué)生回憶乘坐電梯的經(jīng)歷，積極回應(yīng)教師提問，分享自己遇到電梯超載時的情況和感受。教師活動：看來大家都有過類似的經(jīng)歷。電梯超載后停止運(yùn)行并發(fā)出警報，其實(shí)是一套非常智能的控制系統(tǒng)在發(fā)揮作用，它就像一位默默守護(hù)我們安全的“小衛(wèi)士”。接下來，我們就一起揭開這個“小衛(wèi)士”的神秘面紗。設(shè)計意圖：進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)電梯超載控制的重要性，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，明確學(xué)習(xí)方向。知識講解1.電梯超載控制系統(tǒng)的功能和模塊組成教師活動：首先，我們來了解電梯超載控制系統(tǒng)都有哪些功能。請大家認(rèn)真閱讀教材中關(guān)于該系統(tǒng)功能的段落（引導(dǎo)學(xué)生閱讀）。誰能來分享一下，你從教材里了解到電梯超載控制系統(tǒng)有哪些功能？設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生自主閱讀教材獲取信息的能力。學(xué)生活動：學(xué)生閱讀教材后回答，如檢測電梯是否超載、在超載時發(fā)出警報、阻止電梯在超載狀態(tài)下運(yùn)行等。教師活動：非常好！大家都讀得很仔細(xì)。那這些功能是如何實(shí)現(xiàn)的呢？這就離不開電梯超載控制系統(tǒng)的各個組成模塊了。我們看教材中的系統(tǒng)組成示意圖（展示教材圖），它主要由重量傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和報警裝置組成。重量傳感器就好比系統(tǒng)的“秤”，安裝在電梯轎廂底部或其他關(guān)鍵位置，能夠?qū)崟r感知電梯內(nèi)的重量；控制器是系統(tǒng)的“指揮中心”，它接收重量傳感器傳來的信息，并進(jìn)行分析和判斷；執(zhí)行機(jī)構(gòu)則是“行動者”，根據(jù)控制器的指令來控制電梯門的開關(guān)、電梯的運(yùn)行與停止；報警裝置就是“提醒員”，當(dāng)檢測到超載時，它會發(fā)出聲音或燈光警示。大家能理解每個模塊的作用了嗎？如果有疑問，隨時提出來。設(shè)計意圖：結(jié)合教材示意圖，以形象比喻講解系統(tǒng)組成模塊，幫助學(xué)生理解抽象概念，同時鼓勵學(xué)生提問，及時解決疑惑。學(xué)生活動：學(xué)生提出問題，如重量傳感器是如何準(zhǔn)確測量重量的等。教師活動：針對學(xué)生的疑問，詳細(xì)解釋重量傳感器的工作原理（可參考教材拓展內(nèi)容或補(bǔ)充資料），如通過壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理，最終得到重量數(shù)據(jù)。同時，再次強(qiáng)調(diào)各模塊協(xié)同工作對實(shí)現(xiàn)電梯超載控制功能的重要性。2.分析電梯超載控制系統(tǒng)的工作過程教師活動：了解了組成模塊，我們深入分析一下電梯超載控制系統(tǒng)的工作過程?，F(xiàn)在，我們結(jié)合教材中的工作過程圖示（展示教材圖），以及這個動態(tài)演示視頻（播放視頻）。當(dāng)電梯內(nèi)人數(shù)逐漸增加，重量不斷變化時，系統(tǒng)是怎么一步一步做出反應(yīng)的呢？大家先自己觀察思考，然后小組討論，把工作過程梳理出來。設(shè)計意圖：通過教材圖示和動態(tài)視頻，提供直觀素材，結(jié)合小組討論，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和合作學(xué)習(xí)能力。學(xué)生活動：學(xué)生觀察圖示和視頻，小組內(nèi)交流討論，嘗試梳理工作過程。教師活動：好，哪個小組來分享一下你們梳理的結(jié)果？（請小組代表回答）其他小組認(rèn)真聽，看看是否需要補(bǔ)充或修正。學(xué)生活動：小組代表回答，如電梯運(yùn)行過程中，重量傳感器持續(xù)檢測重量并將數(shù)據(jù)傳給控制器，控制器把接收到的重量數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的超載閾值進(jìn)行比較，如果重量超過閾值，就給執(zhí)行機(jī)構(gòu)和報警裝置發(fā)出指令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)讓電梯停止運(yùn)行、保持門打開狀態(tài)，報警裝置發(fā)出警報。教師活動：這個小組回答得很全面。我們來詳細(xì)梳理（結(jié)合教材圖和視頻，逐步講解）。首先，電梯在運(yùn)行過程中，重量傳感器就開始不間斷地工作，實(shí)時采集電梯內(nèi)的重量信息，并將這些信息以電信號等形式傳輸給控制器，這是輸入環(huán)節(jié)?？刂破鹘邮盏叫盘柡?，會將當(dāng)前重量與預(yù)先設(shè)定好的超載閾值進(jìn)行對比計算，判斷是否超載，這是計算和處理環(huán)節(jié)。如果判斷結(jié)果是未超載，系統(tǒng)就繼續(xù)正常運(yùn)行；一旦判斷為超載，控制器就會立即向執(zhí)行機(jī)構(gòu)和報警裝置發(fā)出指令。執(zhí)行機(jī)構(gòu)收到指令后，控制電梯停止上升或下降，同時保持電梯門打開狀態(tài)，防止危險發(fā)生；報警裝置則啟動，通過發(fā)出“滴滴”聲或者閃爍燈光等方式，提醒電梯內(nèi)的人員，這是輸出環(huán)節(jié)。為了更好地理解，我們來做個小練習(xí)，填寫下面的表格（展示表格，內(nèi)容為電梯超載控制系統(tǒng)工作過程中的輸入、計算和輸出填空）。設(shè)計意圖：通過學(xué)生回答、教師梳理和練習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生對工作過程的理解，鞏固知識要點(diǎn)。學(xué)生活動：學(xué)生填寫表格，小組內(nèi)互相檢查，然后小組代表展示結(jié)果。教師活動：對各小組結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評，糾正錯誤，強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和邏輯關(guān)系。3.電梯超載控制系統(tǒng)的算法流程圖教師活動：為了更清晰地展示電梯超載控制系統(tǒng)的工作邏輯，我們可以用算法流程圖來表示。大家看教材上的算法流程圖示例（展示教材圖），它清晰地呈現(xiàn)了系統(tǒng)從檢測重量到做出反應(yīng)的判斷和執(zhí)行過程。誰能嘗試說一說，這個流程圖里每個框和箭頭的含義？設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生觀察教材流程圖，培養(yǎng)解讀能力。學(xué)生活動：學(xué)生觀察后嘗試解釋，如開始后輸入重量數(shù)據(jù)，然后判斷是否超過閾值，如果沒超過就繼續(xù)檢測，如果超過了就發(fā)出警報、停止電梯運(yùn)行等。教師活動：很好，解釋得很到位。我們詳細(xì)分析（結(jié)合教材圖，逐框講解）。從開始框出發(fā)，先輸入重量傳感器檢測到的重量數(shù)據(jù)。接著進(jìn)入判斷框，將當(dāng)前重量與超載閾值進(jìn)行比較。如果當(dāng)前重量小于等于閾值，就返回繼續(xù)檢測重量，形成一個循環(huán)，持續(xù)監(jiān)控電梯重量；如果當(dāng)前重量大于閾值，就執(zhí)行發(fā)出警報、停止電梯運(yùn)行、保持門打開等操作，然后同樣返回繼續(xù)檢測重量，以便在人員減少、重量恢復(fù)正常后，系統(tǒng)能重新啟動電梯運(yùn)行。大家理解這個循環(huán)的意義嗎？設(shè)計意圖：深入講解流程圖，幫助學(xué)生理解循環(huán)檢測和控制邏輯。學(xué)生活動：學(xué)生思考并回答，理解循環(huán)是為了持續(xù)監(jiān)測電梯重量，保障安全。教師活動：非常好?，F(xiàn)在，請大家在練習(xí)本上繪制一個簡單的電梯超載控制系統(tǒng)算法流程圖（只考慮基本的超載判斷和反應(yīng)邏輯）。完成后，同桌之間互相檢查、交流。設(shè)計意圖：通過繪制流程圖，鞏固學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用能力。學(xué)生活動：學(xué)生繪制流程圖，同桌互相檢查，提出修改意見。教師活動：巡視指導(dǎo)，選取部分學(xué)生作品進(jìn)行展示，組織學(xué)生評價，總結(jié)繪制要點(diǎn)和常見錯誤。4.電梯超載控制的邏輯關(guān)系教師活動：除了算法流程圖，我們還可以從邏輯關(guān)系的角度來理解電梯超載控制系統(tǒng)。在教材中，也有關(guān)于系統(tǒng)邏輯判斷的相關(guān)內(nèi)容（引導(dǎo)學(xué)生閱讀）。系統(tǒng)判斷電梯是否超載，其實(shí)就是一個邏輯判斷的過程，當(dāng)“電梯內(nèi)重量大于超載閾值”這個條件成立時，就會觸發(fā)相應(yīng)的動作。大家想一想，在這個邏輯關(guān)系中，如果我們想要調(diào)整電梯的承載能力，應(yīng)該改變哪個部分呢？我們以小組為單位討論一下，并用簡單的語言描述這個邏輯關(guān)系。設(shè)計意圖：引入邏輯關(guān)系概念，結(jié)合教材閱讀和小組討論，培養(yǎng)學(xué)生從邏輯層面分析問題的能力。學(xué)生活動：學(xué)生閱讀教材，小組討論，嘗試描述邏輯關(guān)系并思考調(diào)整承載能力的方法。教師活動：請小組展示討論成果并講解。對各小組的回答進(jìn)行點(diǎn)評，講解正確的邏輯關(guān)系表達(dá)和調(diào)整承載能力的原理，強(qiáng)調(diào)邏輯關(guān)系在控制系統(tǒng)中的重要性。案例分析1.教師活動：接下來，我們看一個實(shí)際案例（展示某小區(qū)電梯超載引發(fā)的小事故新聞報道、技術(shù)分析資料或教材中的案例）。在這個案例中，由于電梯超載控制系統(tǒng)出現(xiàn)了一些問題，導(dǎo)致了不好的后果。大家仔細(xì)閱讀案例內(nèi)容，思考一下，這個案例中電梯超載控制系統(tǒng)哪里出了問題？和我們前面學(xué)的基礎(chǔ)知識有哪些聯(lián)系？我們又能從中學(xué)到什么？設(shè)計意圖：通過實(shí)際案例，聯(lián)系教材知識，拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。學(xué)生活動：學(xué)生閱讀案例資料，小組內(nèi)交流討論。教師活動：好，現(xiàn)在請各小組代表分享一下你們的討論結(jié)果。學(xué)生活動：小組代表發(fā)言，指出可能存在的問題，如重量傳感器故障導(dǎo)致檢測不準(zhǔn)確、控制器的判斷程序出現(xiàn)錯誤、報警裝置損壞未及時維修等；并闡述與所學(xué)知識中系統(tǒng)組成和工作原理的聯(lián)系。教師活動：對各小組發(fā)言進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評，補(bǔ)充講解案例中涉及的技術(shù)問題及解決方法，引導(dǎo)學(xué)生思考如何避免類似問題的發(fā)生，強(qiáng)調(diào)保障電梯超載控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要性。同時提問，從案例中得到什么啟發(fā)，如何改進(jìn)現(xiàn)有的電梯超載控制系統(tǒng)。設(shè)計意圖：通過教師總結(jié)和提問，深化學(xué)生對知識的理解，培養(yǎng)創(chuàng)新和知識遷移能力。1.學(xué)生活動：學(xué)生發(fā)言，分享啟發(fā)，如定期對電梯超載控制系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、提高傳感器的精度、增加多重檢測機(jī)制等。小組討論與實(shí)踐（如果有條件進(jìn)行簡單硬件搭建或編程模擬實(shí)踐，可在此環(huán)節(jié)設(shè)計相關(guān)內(nèi)容；若沒有條件，可進(jìn)行方案設(shè)計討論）1.教師活動：同學(xué)們，通過前面的學(xué)習(xí)，我們對電梯超載控制系統(tǒng)有了深入的了解?，F(xiàn)在，我們進(jìn)行小組討論和實(shí)踐。假設(shè)要為一款新型電梯設(shè)計更智能、更可靠的超載控制系統(tǒng)，你們小組有哪些創(chuàng)新想法？可以從提高檢測精度、優(yōu)化報警方式、增加特殊功能（如區(qū)分成人和兒童重量、結(jié)合實(shí)時人流數(shù)據(jù)調(diào)整閾值）等方面思考。如果有條件，我們可以用編程軟件簡單模擬系統(tǒng)工作；如果沒有條件，就設(shè)計詳細(xì)的文字方案。設(shè)計意圖：提出實(shí)踐任務(wù)，激發(fā)創(chuàng)新思維，培養(yǎng)實(shí)踐和合作能力，根據(jù)教學(xué)條件靈活設(shè)計實(shí)踐形式。學(xué)生活動：學(xué)生小組討論，有條件的小組利用編程軟件（如Scratch，設(shè)計簡單的電梯超載控制模擬程序，設(shè)定重量檢測、閾值判斷、報警和停止運(yùn)行等功能模塊），沒條件的小組撰寫設(shè)計方案，詳細(xì)描述